Improving the electrophilicity of nitrogen on nitrogen-doped carbon triggers oxygen reduction by introducing covalent vanadium nitride

氮化钒 材料科学 氮化物 电催化剂 共价键 掺杂剂 退火(玻璃) 兴奋剂 氧化钒 碳纤维 无机化学 化学工程 纳米技术 化学 物理化学 电极 复合数 有机化学 光电子学 冶金 复合材料 工程类 电化学 图层(电子)
作者
Shidong Li,Zechao Zhuang,Lixue Xia,Jiexin Zhu,Ziang Liu,Ruhan He,Wen Luo,Wenzhong Huang,Changwei Shi,Yan Zhao,Liang Zhou
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Science+Business Media]
卷期号:66 (1): 160-168 被引量:22
标识
DOI:10.1007/s40843-022-2116-3
摘要

Nitrogen-doped carbon (NC) demonstrates great promise as an alternative electrocatalyst for the oxygen reduction reaction (ORR). The C atoms next to the N dopant have been identified as the exact active sites, and optimizing the electronic structure of N has a great effect on the activity. In this study, a novel VN@NC nanocomposite consisting of a vanadium nitride (VN) nanoparticle core and chainmail-like NC shell has been constructed via a simple physical mixing and annealing process. Benefiting from the unique core@shell nanowire structure and modulated electronic structure, the as-prepared VN@NC manifests an obviously promoted ORR activity (onset potential: 0.93 V) compared with pure NC and bulk VN. Specifically, incorporating VN induces charge transfer from N on NC to V in VN and increases the electrophilicity of N on NC, resulting in optimized adsorption to O-containing intermediates. VN@NC also manifests decent long-term stability (89% current density retention after a 40,000-s test). This finding highlights the significance of regulating the electronic structure of N in NC and provides a reliable strategy for constructing NC-based hybrid electrocatalysts.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
情怀应助小何采纳,获得10
1秒前
Dawnnn完成签到,获得积分10
2秒前
fghfhfhdgsf完成签到,获得积分10
2秒前
changhao6787完成签到,获得积分10
2秒前
fian应助雪山飞龙采纳,获得10
4秒前
quentin完成签到 ,获得积分10
4秒前
斯文败类应助shc采纳,获得30
5秒前
大碗完成签到,获得积分10
5秒前
李园园完成签到,获得积分10
6秒前
冷静冷风完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
sunny完成签到,获得积分20
9秒前
111完成签到,获得积分10
9秒前
棒棒喔完成签到,获得积分20
12秒前
柒月发布了新的文献求助50
12秒前
Owen应助含糊的电源采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
昏睡的凡松完成签到 ,获得积分10
13秒前
Nole应助Jocelyn7采纳,获得10
14秒前
xixi发布了新的文献求助10
15秒前
balko完成签到,获得积分10
15秒前
乐乐应助YingGer采纳,获得10
15秒前
cc完成签到,获得积分10
15秒前
清清发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
17秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
17秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
归尘应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
18秒前
19秒前
汉堡包应助123456采纳,获得10
19秒前
刻苦板栗应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
夏雪儿完成签到,获得积分10
19秒前
沫沫完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Advanced Weaponeering Fourth Edition, Volume 2 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7560487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9141496
关于积分的说明 19542215
捐赠科研通 7148911
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3261717
关于科研通互助平台的介绍 2428153
邀请新用户注册赠送积分活动 2251128